Ένας καινοτόμος βιοτσιπ υπόσχεται ταχύτατη ανίχνευση γενετικών δεικτών
Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Νανγιάγκ της Σιγκαπούρης (NTU Singapore) παρουσίασε έναν νέο βιοτσιπ που, σε συνεργασία με τεχνητή νοημοσύνη, μπορεί να ανιχνεύει γρήγορα και με ακρίβεια πολύ μικρές ποσότητες microRNAs — τους μικροσκοπικούς γενετικούς δείκτες που σχετίζονται με ασθένειες όπως η καρδιοπάθεια.
Μια επαναστατική πλατφόρμα βιοαισθητήρων
Η νέα πλατφόρμα βιοαισθητήρων, όπως δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Advanced Materials, αποτελείται από έναν ειδικά σχεδιασμένο νανοφωτονικό τσιπ σε συνδυασμό με αυτοματοποιημένη ανάλυση εικόνας μέσω AI. Χρησιμοποιώντας μόνο μια μικρή σταγόνα αίματος, ο βιοτσιπ μπορεί να ανιχνεύσει πολλές μικροRNA βιοδείκτες σχεδόν άμεσα. Με την ενσωματωμένη λειτουργία AI, χιλιάδες σήματα microRNA μπορούν να απεικονίζονται και να αναλύονται σε μια μόνο λήψη.
Σημαντική μείωση χρόνου ανίχνευσης
Σε σύγκριση με τη χρυσή μέθοδο ανίχνευσης microRNA —την PCR (αντίδραση πολυμεράσης), που απαιτεί αρκετές ώρες— η νέα συσκευή μπορεί να μειώσει τον χρόνο ανίχνευσης σε μόλις 20 λεπτά. Οι μικροRNAs είναι σύντομα μόρια RNA που βοηθούν στη ρύθμιση γονιδίων στον οργανισμό. Αλλαγές στα επίπεδα τους έχουν συνδεθεί με πολλές ασθένειες και οι επιστήμονες αναζητούν εναγωνίως βιοδείκτες για παθήσεις όπως ο καρκίνος και οι καρδιοαγγειακές νόσοι.
Μια πολλά υποσχόμενη προοπτική
Ο αναπληρωτής καθηγητής Τσεν Γιου-Τσενγκ, που ηγήθηκε της έρευνας στη Σχολή Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών, δήλωσε ότι ο στόχος της ομάδας είναι η δημιουργία ενός συστήματος που θα μπορεί να μετρά γρήγορα και με ακρίβεια πολλαπλά microRNAs, με την προοπτική ανίχνευσης βιοδεικτών που συνδέονται με ένα ευρύ φάσμα ασθενειών.
Η μελλοντική εφαρμογή στην ιατρική
«Οι θετικές μας δοκιμές με κύτταρα καρκίνου του πνεύμονα δείχνουν ότι, με τους κατάλληλους ανιχνευτές για διαφορετικούς βιοδείκτες, αυτή η τεχνολογία μπορεί να προσαρμοστεί για πολλές άλλες ασθένειες», ανέφερε ο καθηγητής Τσεν. «Στο μέλλον, μπορεί να είναι εφικτό να χρησιμοποιηθεί ένα δείγμα αίματος ή σάλιου σε ένα αυτοματοποιημένο σύστημα που θα ελέγξει εκατοντάδες ή ακόμα και χιλιάδες βιοδείκτες ταυτόχρονα. Αυτό θα μπορούσε να υποστηρίξει τη μαζική ανίχνευση και να βοηθήσει την εξατομικευμένη ιατρική».
Η τεχνολογία πίσω από την καινοτομία
Η ομάδα έχει ήδη κατασκευάσει ένα συμπαγές πρωτότυπο, περιλαμβάνοντας μια έγχρωμη κάμερα που μπορεί να καταγράφει εικόνες του νανοφωτονικού τσιπ, αλλά και μια εφαρμογή για κινητά που αναλύει αυτές τις εικόνες για microRNA χρησιμοποιώντας αλγορίθμους AI και παρέχει γρήγορα αποτελέσματα. Η καινοτομία αυτή υποστηρίζεται από την πρωτοβουλία Καινοτομίας και Επιχειρηματικότητας του NTU και έχει κατατεθεί τεχνολογική αποκάλυψη μέσω της NTUitive, της καινοτόμας επιχείρησης του πανεπιστημίου.
Η σπουδαιότητα των μικροRNAs
Η σημασία των μικροRNAs τονίστηκε το 2024, όταν το Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής αναγνώρισε την ανακάλυψή τους και τον ρόλο τους στη ρύθμιση των γονιδίων. Αυτό το νέο εργαλείο φαίνεται να προσφέρει μια υποσχόμενη λύση σε μελλοντικές ιατρικές προκλήσεις, παρέχοντας ταχύτητα και ακρίβεια στον τομέα της διάγνωσης.
